De overige scenario’s hebben betrekking op de Noordkop waar het landoppervlak een relatief grote helling kent (0.0041-0.0070 t.o.v. 0.0017 m/m), maar nu met een gecontroleerde zeespiegelrijzing (SLR) van 0,35-0,80 m boven huidig meerpeil van 0,2 m-NAP.
Door de steilere helling van het maaiveld wordt een minder breed gebied overstroomd, zodat het infiltratiegebied van de zoetwaterlens minder slinkt en daardoor ook de zoetwaterlens. De resultaten voor scenario C (SLR = 0,35 m) zijn mogelijk het meest realistisch en representatief voor het hele eiland (Fig.7.5).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 93
Figuur 7.5. Berekende vorm van de zoetwaterlens op de Noordkop van de Veermansplaat voor scenario A (= huidige situatie) en voor scenario C (met zeespiegelrijzing van 0,35 m), in een ZW-NO profiel (loodrecht op lengte-as van eiland).
Figure 7.5. Calculated form of the freshwater lens on the northern part of Veermansplaat in Lake Grevelingen for different scenarios. A = present situation (red). C = situation with sea level rise of 0.35 meter (Green).
De Waddeneilanden
7.3
7.3.1 Verschillende schalen: van embryoduin via stuifdijk tot eilandkern Op de Waddeneilanden, in het bijzonder Schiermonnikoog en Texel, komen zoetwaterlenzen in allerlei soorten en maten voor: van klein tot zeer groot (embryoduin versus hele
duinboogcomplex of duinengordel), van cirkelvormig tot langwerpig, van tijdelijk tot semipermanent, van aangroeiend tot inkrimpend, van zeer zoet tot licht brak etc.
Embryoduintjes
Voor individuele, schraal begroeide embryoduintjes met grondwateraanvulling R = 0,6 m/j, een cirkelvorm en diameter van 5 m wordt zo een zoetwaterlens berekend van 1,155 x 0,18 = 0,21 m dikte met een opbolling van 0,5 cm. Het maakt veel uit hoe zout het onderliggende grondwater is. Een afnemend zoet/zout-contrast betekent een toenemende dikte van de zoetwaterlens, ongeveer met een factor 16500/(2,9 Cl), dus bij 2250 mg Cl/L met een factor 2,5.
Op de lagere delen van de Hors, die dagelijks overstromen met zeewater, is het grondwater rond de geïsoleerd voorkomende embryoduinen zout (ca. 15000 mg Cl/L), zoals bij B11 (Fig.6.5). Op het Groene Strand van Schiermonnikoog is het grondwater onder de
zoetwaterlenzen van de embryoduinen van de 2e generatie veel minder zout (ca. 2250-5000
mg Cl/L). De vormingstijd van de kleine zoetwaterlenzen onder embryoduintjes is gering (<1 jaar), maar de stabiliteit is ook gering t.g.v. een grote kans op overstroming of erosie van het duintje. De berekeningen sluiten goed aan bij de veldmetingen op Schiermonnikoog, waar in het gebied met embryoduintjes van de 2e generatie alleen zeer ondiepe
zoetwaterlenzen zijn aangetroffen (<2 m; Fig.6.4).
Wanneer embryoduinen aaneengroeien neemt de kans op overstroming en erosie af, zodat de zoetwaterlens kan doorgroeien, b.v. naar enkele meters dikte.
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 94
Stuifdijken
De meeste stuifdijken, waaronder die op Schiermonnikoog en op/achter de Hors van Texel zijn 50-120 m breed. Voor een 100 m brede stuifdijk met redelijk dichte begroeiing zoals die op Schiermonnikoog komen we uit op een 5-13 m dikke zoetwaterlens, afhankelijk van het zoutgehalte onder de lens en de weerstand van onderliggende doorstroomde grondlagen. De meetgegevens suggereren een Cl-concentratie van 2250 mg Cl/L op Schiermonnikoog, zodat een ~5 m dikke zoetwaterlens waarschijnlijk is. Daarbij hoort een smalle zone van kwel, met breedte vergelijkbaar met parameter L (orde 5-10 m). Door afzetting van slibhoudend materiaal aan de voet van de stuifdijk kan deze zoete kwelzone zich verbreden, waarbij tijdens hoge grondwaterstanden oppervlakkige afvoer van zoet kwelwater kan optreden.
7.3.2 Effecten van zeespiegelstijging, erosie en kustaanwas
Wat de effecten zijn van zeespiegelstijging, kusterosie en kustaanwas laat zich illustreren aan de hand van berekeningen voor het duingebied ten noorden van de Hors, ongeveer ten noorden van Y=559 (dus ter hoogte van het Groote Vlak). We kunnen de duingordel daar opvatten als een langgerekt systeem, en de zoetwaterlens modelleren met de verzamelde en gemeten parameters. Met deze combinatie van invoergegevens komen we voor de huidige situatie (scenario A) goed uit: De berekende maximale diepte van 60 m-NAP en een maximale grondwaterstand van 3,2 m+NAP komen uitstekend overeen met de waarden die zijn gemeten.
Voor 8 scenario’s met verschillen in zeespiegelstijging (SLR), maaiveldshelling (Slope) en kustuitbreiding door zandsuppletie (SS) zijn vervolgens de evenwichtsvorm,
zoetwatervolume, groei en brakwaterzone berekend. Het resultaat is voor scenario A (= huidige situatie), scenario E (= 1 m zeespiegelrijzing zonder zandsuppletie en scenario H (= 1 m zeespiegelrijzing met 600 m zandsuppletie) gepresenteerd in Fig.7.6. We zien daarin dat 1 m zeespiegelstijging de zoetwaterlens flink doet inkrimpen, en dat een grootschalige zandsuppletie (600 m kustaanwas) voor een aanzienlijke expansie van de zoetwaterlens kan zorgen.
Klimaatverandering incl. zeespiegelstijging
Klimaatverandering bestaat o.a. uit een toename van de temperatuur en neerslag. Of de toename van de neerslag ook leidt tot een toename van de grondwateraanvulling is zeer onzeker omdat de begroeiing zowel kan toenemen als afnemen en dat heeft een
(mede)beslissend effect op de grondwateraanvulling.
Als we uitgaan van alleen een temperatuurstijging van het zoete grondwater in de periode 1990-2100 van 9,8 tot 13,3 oC (KNMI-scenario W voor lucht), dan krimpt volgens het model
HYDROLENS de zoetwaterlens met 10% (Z en t99) en blijven H en L vrijwel gelijk. Als we uitgaan van 13% meer regenval (KNMI-scenario W) èn 13% meer grondwateraanvulling, in combinatie met genoemde temperatuurstijging, dan krimpen de zoetwaterlenzen minder (6% in plaats van 10%).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 95
Figuur 7.6. Berekende vorm van de zoetwaterlens ter hoogte van het Groote Vlak op Texel voor scenario A, E en H, in een W-O profiel. Voor scenario’s A en H zijn naast het zoet/zout- grensvlak (50% salt) tevens de boven (1% salt) en onderzijde (99% salt) van de mengzone berekend. Scenario A = huidige situatie; Scenario E = 1 m zeespiegelrijzing (SLR= sea level rise) zonder zand suppletie (=SS); Scenario H = 1 m SLR met 600 m zandsupplietie (SS).
Figure 7.6. Calculated form of the freshwater lens on Texel (near dune slack ‘Groote Vlak’) for different scenarios. A = present situation, E = situation with sea level rise of 1 meter, without sand nourishment (SS), H = = situation with sea level rise of 1 meter, with sand nourishment (SS).
Een veel grotere impact heeft een zeespiegelstijging (SLR) wanneer deze niet wordt tegengewerkt door kustaangroei (hetzij natuurlijk dan wel door zandsuppleties). Zo wordt berekend dat een SLR van 0,35 en 1,00 m, bij een oneindig lange duinenrij van 2 km breedte met R=0,45 m/j, een helling van het land van 0,0041 en een dichtheidsverschil van 0,02 kg/L tussen zoet en zout grondwater, tot de volgende lensinkrimping leidt: terugwijking van de kust en dus versmalling van de lens met resp. 85 en 243 m, stijging van het
zoet/zout grensvlak van 60.3 naar resp. 57,5 en 52.4 m-NAP, en een geringe toename van de maximale grondwaterstand van 3,25 naar resp. 3,29 en 3,35 m+NAP.